TWI481080B - 用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法 - Google Patents

Description

用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法

本發明係有關於一種發光二極體封裝方法，尤指一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法。

按，電燈的發明可以說是徹底地改變了全人類的生活方式，倘若我們的生活沒有電燈，夜晚或天氣狀況不佳的時候，一切的工作都將要停擺；倘若受限於照明，極有可能使房屋建築方式或人類生活方式都徹底改變，全人類都將因此而無法進步，繼續停留在較落後的年代。

發光二極體(LED)與傳統光源比較，發光二極體係具有體積小、省電、發光效率佳、壽命長、操作反應速度快、且無熱輻射與水銀等有毒物質的污染等優點，因此近幾年來，發光二極體的應用面已極為廣泛。過去由於發光二極體之亮度還無法取代傳統之照明光源，但隨著技術領域之不斷提升，目前已研發出高照明輝度之高功率發光二極體，其足以取代傳統之照明光源。然而，傳統的發光二極體封裝設備在連續使用下所製作出來的發光二極體無法一直維持在一預定的發光品質。故，如何藉由結構的設計與方法的改良，以維持發光二極體的發光品質，已成為該項事業人士所欲解決的重要課題。

本發明實施例在於提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝設備，其所製作出來的每一個封裝完成後的發光二極體的發光品質能夠維持在一預定的範圍內。

本發明實施例在於提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其所製作出來的每一個封裝完成後的發光二極體的發光品質能夠維持在一預定的範圍內。

本發明實施例提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝設備，其包括：一點膠單元、一測量單元、一控制單元、及一固化單元。點膠單元對應於至少一電性連接於一電路基板上的發光二極體裸晶，其中點膠單元包括至少一根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間以吐出具有一預定數量的螢光膠體之吐膠模組，螢光膠體成形在電路基板上以覆蓋上述至少一發光二極體裸晶，且上述至少一發光二極體裸晶所產生的光源通過螢光膠體，以產生一預定投射光源。測量單元包括至少一鄰近上述至少一吐膠模組且用於測量上述一預定投射光源所產生的色溫之色溫測量模組，其中上述一預定投射光源所產生的色溫通過上述至少一色溫測量模組以轉換成一色溫訊號。控制單元電性連接於上述至少一吐膠模組與上述至少一色溫測量模組之間，其中控制單元包括至少一根據色溫訊號來判斷是否要調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間之控制模組，以維持上述一預定投射光源所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內。固化單元包括至少一鄰近上述至少一色溫測量模組且用於固化螢光膠體之膠體固化模組，其中色溫測量模組位於吐膠模組與膠體固化模組之間。

本發明實施例提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其包括下列步驟：提供至少一電性 連接於一電路基板上的發光二極體裸晶；提供至少一對應於發光二極體裸晶的吐膠模組，且吐膠模組係根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間，以吐出具有一預定數量的螢光膠體於電路基板上以覆蓋發光二極體裸晶，其中發光二極體裸晶所產生的光源通過螢光膠體，以產生一預定投射光源；提供至少一鄰近吐膠模組的色溫測量模組，且使用色溫測量模組來測量上述一預定投射光源所產生的色溫且將色溫轉換成一色溫訊號；提供至少一電性連接於吐膠模組與色溫測量模組之間的控制模組，且控制模組係根據色溫訊號來判斷是否要調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，以維持上述一預定投射光源所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內；以及，提供至少一鄰近色溫測量模組的膠體固化模組，且使用膠體固化模組來固化螢光膠體，其中色溫測量模組位於吐膠模組與膠體固化模組之間。

本發明實施例提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其包括下列步驟：(a)提供至少一發光二極體裸晶、至少一吐膠模組、至少一色溫測量模組、至少一控制模組、及至少一膠體固化模組，其中發光二極體裸晶電性連接於一電路基板上，吐膠模組對應於發光二極體裸晶，色溫測量模組鄰近吐膠模組，控制模組電性連接於吐膠模組與色溫測量模組之間，膠體固化模組鄰近色溫測量模組，且色溫測量模組位於吐膠模組與膠體固化模組之間；(b)吐膠模組係根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間，以吐出具有一預定數量的螢光膠體於電路基板上以覆蓋發光二極體裸晶，其中發光二極體裸晶所產生的光源 通過螢光膠體，以產生一預定投射光源；(c)使用色溫測量模組來測量上述一預定投射光源所產生的色溫且將色溫轉換成一色溫訊號；(d)控制模組係根據色溫訊號來判斷是否要調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，以維持上述一預定投射光源所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內；以及(e)使用膠體固化模組來固化螢光膠體。

綜上所述，本發明實施例所提供的發光二極體封裝方法，其可透過“根據色溫訊號來即時判斷是否要調整吐膠壓力與吐膠時間”的設計，以使得本發明製作出來的已封裝發光二極體的投射光源的色溫能夠維持在一預定的色溫範圍內。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖1所示，本發明提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝設備Z，其包括：一點膠單元1、一測量單元2、一控制單元3、及一固化單元4。

首先，點膠單元1對應於至少一電性連接於一電路基板B上的發光二極體裸晶C，其中點膠單元1包括至少一吐膠模組10。此外，吐膠模組10可根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間，以吐出具有一螢光膠體P，且螢光膠體P(處於液態狀態的螢光膠體P)成形在電路基板B上以覆蓋發光二極體裸晶C(點膠步驟)。當發光二極體裸晶C所產生的光源通過螢光膠體P時，則可以產生一從螢光膠體P的外表面投射出去的預定投射光源L。舉例來說，吐膠 模組10可包括一內部填充有液態螢光膠體P的吐膠針頭，且螢光膠體P可由螢光粉P1(例如包括多個螢光顆粒)與透明膠體P2相互混合所形成。另外，吐膠壓力與吐膠時間可根據螢光膠體P的黏度、螢光粉P1的螢光顆粒尺寸(例如5至50μm)、螢光粉P1的密度(例如2.9至5g/cm³ )、及螢光粉P1在透明膠體P2內的沈降速率來決定。然而，本發明有關吐膠壓力與吐膠時間的決定參數並不以上述所列舉的為限。

再者，測量單元2包括至少一鄰近吐膠模組10且用於測量投射光源L所產生的色溫之色溫測量模組20，其中投射光源L所產生的色溫可通過色溫測量模組20以轉換成一色溫訊號S1。換言之，螢光膠體P在尚未固化而處於液態的情況下，即使用色溫測量模組20來測量投射光源L所產生的色溫，以得到最即時的色溫訊號S1。舉例來說，色溫測量模組20可包括一設置於一暗房R內的光學色彩量測設備，例如照度計或積分球…等。

此外，控制單元3電性連接於吐膠模組10與色溫測量模組20之間，其中控制單元3包括至少一根據色溫訊號S1來判斷是否要調整吐膠壓力與吐膠時間之控制模組30，以維持已點膠完成的發光二極體的投射光源L在暗房R內所產生的色溫能夠位於一預定的色溫範圍內。舉例來說，控制模組30可包括一電腦，其可根據色溫訊號S1來判斷是否要輸出一調整訊號S2至吐膠模組10，以進行吐膠壓力與吐膠時間的調整。

另外，固化單元4包括至少一鄰近色溫測量模組20且用於固化螢光膠體P之膠體固化模組40，其中色溫測量 模組20位於吐膠模組10與膠體固化模組40之間。舉例來說，膠體固化模組40可包括一設置於一烘烤區域內的烘烤裝置。因此，當螢光膠體P被固化後，電路基板B、設置於電路基板B上的發光二極體裸晶C、及覆蓋發光二極體裸晶C的螢光膠體P三者即可組合成一已封裝完成的發光二極體。

再者，本發明發光二極體封裝設備更進一步包括：一承載單元5，其設置於點膠單元1、測量單元2、及固化單元4的下方，其中承載單元5包括至少一用於承載電路基板B之承載模組50，承載模組50可用於將電路基板B依序運送到吐膠模組10的下方、色溫測量模組20的下方、及膠體固化模組40的下方。換言之，透過承載模組50的運輸，電路基板B可將發光二極體裸晶C依序輸送到吐膠模組10的下方、色溫測量模組20的下方、及膠體固化模組40的下方，以依序進行點膠、色溫量測、及固膠的動作。

另外，本發明發光二極體封裝設備更進一步包括：一共用平台單元6，其中吐膠模組10、色溫測量模組20、控制模組30、及膠體固化模組40皆設置在共用平台單元6上。換言之，透過共用平台單元6的使用，吐膠模組10、色溫測量模組20、控制模組30、及膠體固化模組40屬於整合在同一機台的設計，以使得發光二極體裸晶C可連續進行點膠、檢測、固膠的動作，以增加生產效率。再者，承載單元5的承載模組50亦可設置在共用平台單元6上。當然，也可以將膠體固化模組40獨立出來，而只有將吐膠模組10、色溫測量模組20、及控制模組30三者設 置在共用平台單元6上。

請參閱圖2所示，本發明提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其至少包括下列幾個步驟：首先，步驟S100為：提供至少一電性連接於一電路基板B上的發光二極體裸晶C。

接著，步驟S102為：提供至少一對應於發光二極體裸晶C的吐膠模組10，且吐膠模組10係根據一預定吐膠壓力(可為最初預定的吐膠壓力或調整後預定的吐膠壓力)與一預定吐膠時間(可為最初預定的吐膠時間或調整後預定的吐膠時間)，以吐出具有一螢光膠體P於電路基板B上以覆蓋發光二極體裸晶C，其中發光二極體裸晶C所產生的光源通過螢光膠體P，以產生一預定投射光源L。舉例來說，吐膠模組10的內部填充有由螢光粉P1與透明膠體P2相互混合所形成的螢光膠體P，且吐膠壓力與吐膠時間可根據螢光膠體P的黏度、螢光粉P1的螢光顆粒尺寸、螢光粉P1的密度、及螢光粉P1在透明膠體P2內的沈降速率來決定。然而，本發明有關吐膠壓力與吐膠時間的決定參數並不以上述所列舉的為限。

然後，步驟S104為：提供至少一鄰近吐膠模組10的色溫測量模組20，且使用色溫測量模組20來測量投射光源L所產生的色溫且將色溫轉換成一色溫訊號S1。換言之，螢光膠體P在尚未固化而處於液態的情況下，即使用色溫測量模組20來測量投射光源L所產生的色溫，以得到最即時的色溫訊號S1。舉例來說，色溫測量模組20可包括一設置於一暗房R內的光學色彩量測設備，例如照度計 或積分球…等。

接下來，步驟S106為：提供至少一電性連接於吐膠模組10與色溫測量模組20之間的控制模組30，且控制模組30係根據色溫訊號S1來判斷是否要調整吐膠壓力與吐膠時間，以維持投射光源L所產生的色溫能夠位於一預定的色溫範圍內。換言之，控制模組30可根據色溫訊號S1來判斷是否要輸出一調整訊號S2至吐膠模組10，以進行吐膠壓力與吐膠時間的調整。

最後，步驟S108為：提供至少一鄰近色溫測量模組20的膠體固化模組40，且使用膠體固化模組40來固化螢光膠體P，其中色溫測量模組20位於吐膠模組10與膠體固化模組40之間。

請參閱圖3所示，本發明提供一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其至少包括下列幾個步驟：首先，步驟S200為：提供至少一發光二極體裸晶C、至少一吐膠模組10、至少一色溫測量模組20、至少一控制模組30、及至少一膠體固化模組40，其中發光二極體裸晶C電性連接於一電路基板B上，吐膠模組10對應於發光二極體裸晶C，色溫測量模組20鄰近吐膠模組10，控制模組30電性連接於吐膠模組10與色溫測量模組20之間，膠體固化模組40鄰近色溫測量模組20，且色溫測量模組20位於吐膠模組10與膠體固化模組40之間。

接著，步驟S202為：吐膠模組10係根據一預定吐膠壓力(可為最初預定的吐膠壓力或調整後預定的吐膠壓力)與一預定吐膠時間(可為最初預定的吐膠時間或調整後預 定的吐膠時間)，以吐出具有一螢光膠體P於電路基板B上以覆蓋發光二極體裸晶C，其中發光二極體裸晶C所產生的光源通過螢光膠體P，以產生一預定投射光源L。舉例來說，吐膠模組10的內部填充有由螢光粉P1與透明膠體P2相互混合所形成的螢光膠體P，且吐膠壓力與吐膠時間係根據螢光膠體P的黏度、螢光粉P1的螢光顆粒尺寸、螢光粉P1的密度、及螢光粉P1在透明膠體P2內的沈降速率來決定。然而，本發明有關吐膠壓力與吐膠時間的決定參數並不以上述所列舉的為限。

然後，步驟S204為：使用色溫測量模組20來測量投射光源L所產生的色溫且將色溫轉換成一色溫訊號S1。換言之，螢光膠體P在尚未固化而處於液態的情況下，即使用色溫測量模組20來測量投射光源L所產生的色溫，以得到最即時的色溫訊號S1。舉例來說，色溫測量模組20可包括一設置於一暗房R內的照度計或積分球。

接下來，步驟S206為：透過控制模組30來判斷色溫訊號S1是否位於一預定的色溫範圍內。

最後，步驟S208為：使用膠體固化模組40來固化螢光膠體P。

其中，在步驟S206中，若色溫訊號S1有位於上述一預定的色溫範圍內，則直接進行上述步驟S208，其中步驟S202中使用“最初預定的吐膠壓力與吐膠時間”。若色溫訊號S1沒有位於上述一預定的色溫範圍內，則根據色溫訊號S1來調整吐膠壓力與吐膠時間(步驟S210)，然後再提供另外一個發光二極體裸晶C來進行上述步驟S202至S206，其中步驟S202中使用“調整後預定的吐膠壓力與 吐膠時間”。換言之，若色溫訊號S1低於上述一預定的色溫範圍內，則輸出一調整訊號S2至吐膠模組10，以調低吐膠壓力與吐膠時間；若色溫訊號S1高於上述一預定的色溫範圍內，則輸出一調整訊號S2至吐膠模組10，以調高吐膠壓力與吐膠時間。因此，控制模組30可根據色溫訊號S1來判斷是否要輸出一調整訊號S2至吐膠模組10，以進行吐膠壓力與吐膠時間的調整。

舉例來說，先定義上述一預定吐膠壓力為450mmHg，上述一預定吐膠時間為500ms，且上述一預定的色溫範圍介於2600至2900K之間。若色溫測量模組20所量測到的色溫大於2900K(色溫訊號S1)時，則輸出調整訊號S2至吐膠模組10，以調高10mmHg的吐膠壓力或10ms的吐膠時間；若色溫測量模組20所量測到的色溫小於2600K(色溫訊號S1)時，則輸出調整訊號S2至吐膠模組10，以調低10mmHg的吐膠壓力或10ms的吐膠時間。換言之，本發明的控制模組30可根據色溫訊號S1來判斷是否要調整吐膠壓力與吐膠時間，以維持投射光源L所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的發光二極體封裝方法，其可透過“根據色溫訊號來即時判斷是否要調整吐膠壓力與吐膠時間”的設計，以使得本發明製作出來的已封裝發光二極體的投射光源的色溫能夠維持在一預定的色溫範圍內。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容 所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。

Z‧‧‧發光二極體封裝設備

1‧‧‧點膠單元

10‧‧‧吐膠模組

P‧‧‧螢光膠體

P1‧‧‧螢光粉

P2‧‧‧透明膠體

2‧‧‧測量單元

20‧‧‧色溫測量模組

S1‧‧‧色溫訊號

R‧‧‧暗房

3‧‧‧控制單元

30‧‧‧控制模組

S2‧‧‧調整訊號

4‧‧‧固化單元

40‧‧‧膠體固化模組

5‧‧‧承載單元

50‧‧‧承載模組

6‧‧‧共用平台單元

B‧‧‧電路基板

C‧‧‧發光二極體裸晶

L‧‧‧投射光源

圖1為本發明用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝設備的側視示意圖；圖2為本發明用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法的其中一種流程圖；以及圖3為本發明用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法的另外一種流程圖。

Z‧‧‧發光二極體封裝設備

1‧‧‧點膠單元

10‧‧‧吐膠模組

P‧‧‧螢光膠體

P1‧‧‧螢光粉

P2‧‧‧透明膠體

2‧‧‧測量單元

20‧‧‧色溫測量模組

S1‧‧‧色溫訊號

R‧‧‧暗房

3‧‧‧控制單元

30‧‧‧控制模組

S2‧‧‧調整訊號

4‧‧‧固化單元

40‧‧‧膠體固化模組

5‧‧‧承載單元

50‧‧‧承載模組

6‧‧‧共用平台單元

B‧‧‧電路基板

C‧‧‧發光二極體裸晶

L‧‧‧投射光源

Claims (4)

1. 一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其包括下列步驟：提供至少一電性連接於一電路基板上的發光二極體裸晶；提供至少一對應於上述至少一發光二極體裸晶的吐膠模組，且上述至少一吐膠模組係根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間，以吐出具有一預定數量的螢光膠體於該電路基板上以覆蓋上述至少一發光二極體裸晶，其中上述至少一發光二極體裸晶所產生的光源通過上述具有一預定數量的螢光膠體，以產生一預定投射光源，其中上述具有一預定數量的螢光膠體由螢光粉與透明膠體相互混合所形成，且上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間係根據該螢光膠體的黏度、該螢光粉的螢光顆粒尺寸、該螢光粉的密度、及該螢光粉在該透明膠體內的沈降速率來決定；提供至少一鄰近上述至少一吐膠模組的色溫測量模組，且使用上述至少一色溫測量模組來測量上述一預定投射光源所產生的色溫且將該色溫轉換成一色溫訊號；提供至少一電性連接於上述至少一吐膠模組與上述至少一色溫測量模組之間的控制模組，且上述至少一控制模組係根據該色溫訊號來判斷是否要調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，以維持上述一預定投射光源所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內；以及提供至少一鄰近上述至少一色溫測量模組的膠體固化模 組，且使用上述至少一膠體固化模組來固化上述具有一預定數量的螢光膠體，其中上述至少一色溫測量模組位於上述至少一吐膠模組與上述至少一膠體固化模組之間。
2. 一種用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其包括下列步驟：(a)提供至少一發光二極體裸晶、至少一吐膠模組、至少一色溫測量模組、至少一控制模組、及至少一膠體固化模組，其中上述至少一發光二極體裸晶電性連接於一電路基板上，上述至少一吐膠模組對應於上述至少一發光二極體裸晶，上述至少一色溫測量模組鄰近上述至少一吐膠模組，上述至少一控制模組電性連接於上述至少一吐膠模組與上述至少一色溫測量模組之間，上述至少一膠體固化模組鄰近上述至少一色溫測量模組，且上述至少一色溫測量模組位於上述至少一吐膠模組與上述至少一膠體固化模組之間；(b)上述至少一吐膠模組係根據一預定吐膠壓力與一預定吐膠時間，以吐出具有一預定數量的螢光膠體於該電路基板上以覆蓋上述至少一發光二極體裸晶，其中上述至少一發光二極體裸晶所產生的光源通過上述具有一預定數量的螢光膠體，以產生一預定投射光源，其中上述具有一預定數量的螢光膠體由螢光粉與透明膠體相互混合所形成，且上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間係根據該螢光膠體的黏度、該螢光粉的螢光顆粒尺寸、該螢光粉 的密度、及該螢光粉在該透明膠體內的沈降速率來決定；(c)使用上述至少一色溫測量模組來測量上述一預定投射光源所產生的色溫且將該色溫轉換成一色溫訊號；(d)上述至少一控制模組係根據該色溫訊號來判斷是否要調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，以維持上述一預定投射光源所產生的色溫位於一預定的色溫範圍內；以及(e)使用上述至少一膠體固化模組來固化上述具有一預定數量的螢光膠體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其中上述步驟(d)中，更進一步包括：透過上述至少一控制模組來判斷該色溫訊號是否位於上述一預定的色溫範圍內；其中，若該色溫訊號有位於上述一預定的色溫範圍內，則直接進行上述步驟(e)；若該色溫訊號沒有位於上述一預定的色溫範圍內，則根據該色溫訊號來調整上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，然後再提供另外一個發光二極體裸晶來進行上述步驟(b)至(d)。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於維持一預定發光品質的發光二極體封裝方法，其中若該色溫訊號低於上述一預定的色溫範圍內，則調低上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間，其中若該色溫訊號高於上述一預定的色溫範圍內，則調高上述一預定吐膠壓力與上述一預定吐膠時間。